Céline Merlet concentre son énergie sur les supercondensateurs de demain

Depuis le début de sa carrière, Céline Merlet s’intéresse à la modélisation de systèmes de stockage de l’énergie. Après un post-doctorat de quatre ans à l’Université de Cambridge, elle intègre le CNRS.

« 2017 était une très bonne année ! » se souvient-elle. Elle obtient son poste de chargée de recherche au CNRS et en même temps, une bourse ERC[2] Starting Grant, ce qui dès son arrivée au CIRIMAT à Toulouse lui permet de recruter un doctorant et un post-doctorant. Avec son équipe, elle focalise ses travaux sur les supercondensateurs. « Ce sont des systèmes de stockage d’énergie chimique qui fonctionnent presque comme une batterie. » explique-t-elle, en précisant que : « à la différence de notre batterie de téléphone portable qui se charge en une demi-heure et dure la journée, les supercondensateurs, eux, n’ont besoin que de quelques secondes. La contrepartie de cette vitesse, c’est que la quantité d’énergie stockée est plus faible. » Des applications existent déjà, notamment dans les bus hybrides équipés de supercondensateurs sur leurs toits pour récupérer l’énergie de freinage. On économise ainsi jusqu’à 30% de carburant !

L’objectif est évidemment d’aller plus loin en matière d’autonomie et de coût. Pour cela, Céline Merlet travaille informatiquement à la modélisation d’expériences.  La performance va dépendre, entre autres, de la structure du matériau. On peut utiliser de l’écorce de noix de coco par exemple, c’est une matière carbonée abondante rendue poreuse pour le stockage à l’échelle du nanomètre. « Cependant, ce n’est pas encore possible d’observer ce qui se passe à l’échelle des atomes dans ces matériaux.  Ma recherche consiste donc à modéliser des expériences numériques pour parvenir à visualiser les phénomènes microscopiques. » 

À l’origine d’avancées pionnières sur ce domaine de modélisation d’expériences à la frontière entre la chimie et l’informatique, la jeune chercheuse vise non seulement la compréhension des mécanismes mais aussi la prédiction des évènements au sein de ces matériaux carbonés complexes. Ses travaux lui ont déjà valu plusieurs médailles dont celle de bronze du CNRS et quelques récompenses. Très modestement, elle évoque le prix PRACE Ada Lovelace[3] obtenu en 2021. « C’est un prix de niche qui me tient particulièrement à cœur. »  PRACE est une institution européenne basée à Bruxelles qui aide des scientifiques à accéder à des ordinateurs hors du commun. « Quand on fait de la simulation, il y a des calculs que l’on ne peut réaliser que sur des super-ordinateurs. Si le projet présenté est sélectionné, on accède alors à un nombre d’heures de calcul sur ces super-ordinateurs, ce qui est précieux. » résume-t-elle. Ce prix PRACE Ada Lovelace, est remis une fois par an, uniquement à des femmes qui ont fait avancer la science.  « L’informatique reste un domaine où les femmes sont trop peu représentées », regrette la chimiste, qui s’implique personnellement à travers l’Association Femmes & Sciences[4] sur les questions de l’égalité des sexes.

Par Zahra Muyal